## Penerapan Sistem Kontrol dan Filtrasi Air Ledeng Otomatis di Desa Gadungsari Kecamatan Tirtoyudo Kabupaten Malang
Irham Fadlika* 1 , Irawan Dwi Wahyono, Ilham Garinsyah Universitas Negeri malang; Jalan Semarang 5 Malang Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang E-mail: * 1 irham.fadlika.ft@um.ac.id

## Abstrak
Tujuan dilakukannya kegiatan pengabdian ini adalah untuk membuat sistem otomatisasi kontrol air ledeng berdasarkan  debit  dan  jadwal  pengaliran  di  desa  Gadungsari  Kecamatan  Tirtoyudo  Malang.  Hal  ini  perlu dilakukan  karena  pengelolaan  air  masih  mandiri  oleh  pemerintah  desa  dan  proses  pengelolaan  ini  masih menggunakan teknologi konvensional dengan cara mengambil air dari sumber dan kemudian disalurkan ke setiap rumah warga. Selain itu, Pengelolaan yang dilakukan oleh mitra 1 dan 2 (HIPAM Ardi Tirta RT 07 dan RT 02) tidak memiliki proses filtrasi air untuk menentukan kadar kelayakan air sebelum dikonsumsi, terutama pada saat musim hujan. Kegiatan pengabdian ini menargetkan terwujudnya produk pengisi tandon dan penjernih air secara otomatis  pada  kedua  mitra  untuk  untuk  mempermudah  proses  filtrasi,  sehingga  lebih  layak  untuk  dikonsumsi, meningkatan  kualitas  kejernihan  air  dan  diperolehnya  manfaat  pengisian  air  serta  penjernihan  air  secara otomatis.  Selain  itu,  efisiensi  waktu  dan  tenaga  untuk  tidak  sesering  mungkin  menguras  tandon    maupun  kamar mandi. Diharapkan dengan adanya kegiatan ini, permasalahan mitra khususnya untuk menyediakan jasa layanan air yang layak dan efisien dapat terpenuhi. Selain itu, kegiatan ini juga dapat menjadi referensi pada lokasi-lokasi lainnya yang mengalami permasalahan serupa.
Kata kunci —sistem kontrol air ledeng otomatis, filtrasi air, efisien

## 1. PENDAHULUAN
ebagai  salah  satu  sumber  daya  alam  primer, ketersedian  sumber  daya  air  semakin  lama semakin berkurang dikarenakan ketersediaan cadangan  air  yang  semakin  menipis  [1]-[4].  Banyak faktor  yang  menyebabkan  menipisnya  cadangan  air, diantaranya  adalah  tingginya  tingkat  konsumsi  air seiring  dengan  semakin  meningkatnya  jumlah penduduk,  musim  kemarau  yang  cukup  panjang menyebabkan  kekeringan  dalam  waktu  lama,  dan akibat dari banyaknya penebangan hutan [5]. Faktor- faktor di atas mendorong perlunya sistem pengelolaan yang lebih baik dan berkelanjutan untuk memastikan kelestarian sumber daya air.
Salah  satu  bentuk  pengelolaan  air  yang dikelola  pemerintah  untuk  masyarakat  yaitu  PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum). PDAM terdapat di setiap provinsi, kabupaten, dan kotamadya di seluruh Indonesia,  bertugas  untuk  menyediakan  air  bersih dan  pengelolaannya  diawasi  oleh  aparat  eksekutif maupun legislatif daerah. Namun, sebagian masyarakat  desa  yang  jauh  dari  jangkauan  PDAM, penyediaan  air  bersih  dilakukan  secara  mandiri  oleh
desa  tersebut.  Hal  ini  mengakibatkan  kualitas  dan kontinuitas  air  pada  desa  tersebut  tidak  sepenuhnya terjamin.
Desa  Gadungsari  adalah  sebuah  desa  yang terletak  di  wilayah  kecamatan Tirtoyudo, Kabupaten Malang. Untuk konsumsi air sehari–hari, masyarakat Desa  Gadungsari  Kecamatan  Tirtoyudo  Kabupaten Malang  menggunakan  air  ledeng  yang  dikelola  oleh pemerintah  desa  (HIPAM  Ardi  Tirta)  yang mengambil air dari sumber air terdekat dan kemudian disalurkan  ke  setiap  rumah  warga.  Air  ini pengelolahannya tidak seperti PDAM yang mempunyai  sistem  pengelolahan  yang  baik,  adanya proses  filtrasi  air,  dan  distribusi  secara  baik.  Karena air  diolah  oleh  pemerintah  desa  itu  sendiri,  yang kemudian air tetap disalurkan menggunakan alat ukur meter  air  sebagai  pengontrol  penggunaan  air  oleh konsumen.  Debit  air  yang  dihasilkan  setiap konsumen yang  disalurkan melalui pipa 1/2” ketika waktu  pagi  dan  sore  hari  rata-rata  adalah  0,7 liter/detik.  Karena  pada  jam  tersebut  semua  rumah tangga menggunakan air untuk memasak, mandi, dan kebutuhan  lain.  Pada  siang  hari  debit  air  rata-rata adalah 1,3 liter/detik.
S
Dengan  penggelolahanya  yang  masih  sangat terbatas, air masih sering mati dan di saat turun hujan air  menjadi  keruh.  Konsumen  menampung  air  pada tandon  terlebih  dahulu  untuk  menjaga  ketersediaan air  disaat  mati.  Dan  untuk  mengendapkan  air  keruh yang  terkandung    di  saat  hujan  turun,  maka  di  buat dua  tandon,  yaitu  tandon  utama  dan  tandon pengendap.  Tandon  pengendap  berfungsi  untuk menampung  air  yang  keruh  dan  disaring  terlebih dahulu  lalu  di  endapakan  sedangkan  tandon  utama berfungsi  untuk  menyalurkan  air  yang  sudah  jernih, baik  dari  proses  filtrasi  maupun  dari  ledeng kemudian  disalurkan  ke  dapur,  kamar  mandi,  cucian piring dan lain-lain.
Gambar 1  Kondisi tandon utama dan pengendap di Desa Gadungsari
Gambar 2  Sistem meteran air yang dikelola oleh HIPAM Ardi Tirta Desa Gadungsari

## 2. METODE
Pada  kegiatan  pengabdian  masyarakat  ini, beberapa  langkah  dilakukan  terkait  permasalahan pada  desa  mitra  berdasarkan  diagram  alir  yang ditunjukkan oleh Gambar 3. Metode ini menekankan pada sinergisasi antara pelaksana kegiatan dan mitra. Uraian rinci kegiatan dijelaskan sebagai berikut:
Gambar 3  Metode Pemecahan masalah

## 2.1 Observasi
Observasi  ke  Desa  Gadungsari  Kecamatan Tirtoyudo  Kabupaten  Malang,  dengan  tujuan  untuk mengetahui  secara  detil  proses  penyaluran  atau pendistribusian  air  yang    dikelolah  pemerintah  desa ke  warga  atau  konsumen  air  tersebut,  baik menyangkut  proses  pendistribusian,  pengambilan  air maupun  kualitas  air  yang  dihasilkan.  Upaya  ini penting  dilakukan  dalam  rangka  menentukan  desain alat  otomatisasi  pengisi  dan  penjernih  air  secara otomatis.yang  tepat  sekaligus  memberikan  informasi dan umpan balik kepada masyarakat tentang alat ini. Terutama  kelebihan  dan  kekurangannya  terkait dengan proses kerja alat ini..

## 2. 2 Desain dan Rancang Bangun
Berdasarkan  hasil  observasi  kemudian dilakukan  pengkajian  untuk  menentukan  desain  alat pengisi  air  dan  penyaring  air  secara  otomatis  yang tepat.  Hasil  kajian  yang  didapat  digunakan  untuk menentukan desain dan rancang bangun alat tersebut sehingga  benar-benar  mampu  menjadi  solusi  untuk mengisi  dan  menjernihkan  air  secara  otomatis. Berdasarkan pengkajian tersebut diperoleh kesimpulan,  yaitu  menciptakan  sebuah  alat  pengisi air dan penyaring air secara otomatis. Mesin ini akan berfungsi  double  yaitu  alat  pengisi  tandon,  dan penjernih air dalam satu unit alat yang tidak terpisah.

## ISSN: 1978-1520

## 2. 3 Pembuatan Model Alat
Pembuatan  model  merupakan  upaya  tindak lanjut setelah didapatkan desain dan rancang bangun dari alat pengisi air dan penyaring air secara otomatis yang tepat. Untuk itu diperlukan bahan-bahan utama sebagai berikut [6] :
 Mikrokontroler Arduino Uno
 Sensor gelombang atau jarak HC SR-04
 Sensor  LDR  (Light Dependent Resistor)
 LED
 Kran  listrik  1  /2” 220VAC
 Catu daya
 Relay 12V
 Box
 Pipa 1 /2”
 Sambungan drat dalam 1 /2”
 Knee 1 /2”
 Lem pipa PVC
 Saklar
 Kabel
 Penyaring air

## 2. 4 Pengujian Alat
Pengujian  alat  sangat  penting  dilakukan sebelum  alat  diserahkan  ke  mitra  kegiatan,  hal  ini untuk  menjamin  bahwa  alat  benar-benar  siap digunakan  dengan  hasil  sesuai  dengan  apa  yang  di harapkan.  Pengujian  alat  akan  dilakukan  di laboratorium  Fakultas  Teknik  Elektro  Universitas Negeri  Malang.  Menggunakan  bahan  sesuai  dengan hasil observasi pada desa mitra kerja. Pengujian akan dilakukan  dalam  satu  tahapan  proses,  yaitu  selama total  waktu  kurang  lebih  1  jam.  Fokus  pengamatan adalah  kerja  alat  pada  setiap  komponen  dan  hasil pengisian dan penjernihan air secara otomatis.

## 2. 5 Penyerahan dan Pelatihan Penggunaan Alat
Setelah  yakin  bahwa  alat  pengisi  air  dan penyaring air secara otomatis. yang dihasilkan benar- benar  sudah  siap  maka  langkah  selanjutnya  adalah menyerahkan alat tersebut dan sekaligus memberikan pelatihan terhadap operasional dan cara kerja alat ini. Alat    akan  diserahkan  langsung  kepada  salah  satu konsumen  air  ledeng  yang  ada  di  desa  tersebut  dan kemudian  diikuti  dengan  pelatihan  operasional  dan perawatan  alat.  Pelatihan  operasional  dilakukan dengan  target  konsumen  air  tersebut  mampu  untuk mengoperasikan sendiri..

## 2. 6 Pendampingan pemakaian Alat dan Evaluasi Operasional
Setelah  pengguna  alat  ini  memahami  dan menguasai  operasional  alat,  langkah  selanjutnya adalah melakukan pendampingan dan evaluasi secara periodik  terkait  operasional  dan  cara  kerja  alat.
Evaluasi operasional alat akan difokuskan dalam tiga hal,  yaitu  ketrampilan  pemakaian  alat,  kemampuan kerja alat dan hasil pengisian dan penyaringan air.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  metode  pemecahan  masalah yang  telah  diuraikan  pada  sebelumnya,  rancangan dan  implementasi  alat  yang  akan  diaplikasikan  pada desa mitra tertuang dalam Gambar 4-7.
Gambar 4  Skema Alat
Gambar 5  Sistem Alat Pada Tandon Utama

## Gambar 6  Proses Pengisian Tandon Pengendap

## Gambar 7  Kontroler Alat

## 3..1 Pengujian Pengisian Tandon Utama
Batas  atas  permukaan  air  dengan  sensor ketinggian  dibatasi  dengan  jarak  10  cm  untuk menjaga  akan  kerusakan  alat  karena  konsleting terkena  air.  Apabila  air    dalam  keadaan  keruh,  air akan  diambilkan  dari  tandon  pengendap  kemudian dialirkan  menuju  tandon  utama.  Karena  tandon pengendap  berfungsi  sebagai  pengendap,  juga berfungsi  sebagai  penampung  air  dari  hasil pengendapan.  Berbeda  ketika  air  dari  ledeng  dalam keadaan sudah jernih, maka akan langsung di alirkan ke  tandon  utama.  Perbandingan  proses  pengujian pengisian  tandon  utama  antara  di  laboratorium Teknik  Elektro  UM    dengan  di  lokasi  diuraikan dalam  Tabel  1  dan  2.  Dari  hasil  tersebut,  diketahui bahwa  tidak  ada  perbedaan  ataupun  selisih  pada proses  pendeteksian  ketinggian  air  pada  tandon utama.  Hasil  pengujian  pada  laboratrium  tidak berubah setelah alat di pasang pada desa mitra.
Tabel 1 Kondisi Pengisian Tandon Utama di Laboratorium TE UM No Jarak Permukaan Air Ke Sensor Kondisi Air Kran Dari Ledeng Kran Dari Tandon Pengendap 1 40 cm jernih on off
2 40 cm keruh off on 3 15 cm jernih on off 4 15 cm keruh off on 5 10 cm jernih off off 6 10 cm keruh off off Tabel 2 Kondisi Pengisian Tandon Utama di Lokasi No Jarak Permukaan Air Ke Sensor Kondisi Air Kran Dari Ledeng Kran Dari Tandon Pengendap 1 40 cm jernih on off 2 40 cm keruh off on 3 15 cm jernih on off 4 15 cm keruh off on 5 10 cm jernih off off 6 10 cm keruh off off

## 3..2 Pengujian Pengisian Air Tandon Pengendap
Pada  pengujian  ini,  berbeda  halnya  dengan tandon  utama,  pada  tandon  pengendap  apabila  air keadaannya  keruh,  air  akan  tetap  dialirkan.  Karena tandon pengendap berfungsi sebagai pengendap, juga berfungsi  sebagai  penampung  air  dari  hasil pengendapan. Jadi  tidak  berpengaruh  walau  keadaan air  keruh  maupun  jernih,  tetap  akan  dialirkan  ke tandon pengendap ketika tandon kosong. Perbandingan  proses  pengujian  pengisian  tandon pengendap  ketika  air  keruh  antara  di  laboratorium Teknik  Elektro  UM  dengan  di  lokasi  pemasangan alat  untuk  pendekteksi  kekeruhan  air  pada  tandon pengendap adalah sama, tidak ada perbedaan maupun selisih.  Hasil  pengujian  pada  laboratrium  tidak berubah setelah alat di pasang pada desa mitra
Tabel 3 Kondisi Pengisian Tandon Pengendap di
Laboratorium TE UM No Jarak Permukaan Air Ke Sensor Kondisi Air Kondisi Kran Dari Ledeng 1 40 cm jernih on 2 40 cm keruh on 3 15 cm jernih on 4 15 cm keruh on 5 10 cm jernih off 6 10 cm keruh off

## ISSN: 1978-1520

## Tabel 4 Kondisi Pengisian Tandon Pengendap di
Lokasi

## 3..3 Pengujian Pengisian Tandon Utama pada saat Kondisi Air Keruh
Kran  dari  air  ledeng  hanya  akan  mengisi tandon  pengendap  saat  kondisi  kran  tandon pengendap  tidak  mengisi  tandon  utama  atau  dalam kondisi  off.  Air  ledeng  akan  mengisi  tandon pengendap  walau  air  dari  ledeng  jernih  atau  keruh. Kondisi air pada tandon pengendap akan selalu terisi meskipun  air  dari  ledeng  keruh  karena  sebagai cadangan  tandon  utama  serta  untuk  diendapkan. Tidak  ada  perbedaan  maupun  selisih  pada  hasil pengujian  pada  lokasi  dan  di  laboratorium,  baik untuk pendeteksi kekeruhan airnya maupun mendeteksi debit air pada tandon pengendap.
Tabel 5 Pengisian Tandon Utama yang kosong di Laboratorium TE UM No Kondisi Kran Tandon Pengendap Ke Tandon Utama Jarak Permukaan Air Ke Sensor Kondisi Air Kran Dari Ledeng 1 On 15 Cm Keruh Off 2 On 15 Cm Jernih Off 3 Off 15 Cm Keruh Off 4 Off 15 Cm Jernih Off 5 On 10 Cm Keruh Off 6 On 10 Cm Jernih Off 7 Off 10 Cm Keruh On 8 Off 10 Cm Jernih On Tabel 6 Pengisian Tandon Utama yang kosong di Lokasi No Kondisi Jarak Kondisi Kran
Kran Tandon Pengendap Ke Tandon Utama Permukaan Air Ke Sensor Air Dari Ledeng 1 On 15 Cm Keruh Off 2 On 15 Cm Jernih Off 3 Off 15 Cm Keruh Off 4 Off 15 Cm Jernih Off 5 On 10 Cm Keruh Off 6 On 10 Cm Jernih Off 7 Off 10 Cm Keruh On 8 Off 10 Cm Jernih On

## 3..3 Pengujian Debit Aliran Air
Debit  pengisian  tandon  utama  dan  tandon pengendap  pada  Desa  Tirtoyudo  dirangkum  dalam Tabel  7  dan  8.  Dari  data  tersebut  diperoleh  bahwa pada  rentang  waktu  antara  pukul  06.00-09.00  dan 16.00-18.00,  air  digunakan  oleh  masyarakat  untuk keperluan  rumah  tangga.  Sedangkan  di  luar  rentang waktu  tersebut,  diketahui  bahwa  debit  pengisian tandon utama dan tandon pengendap lebih besar.
Tabel 7 Debit Pengisian pada Tandon Utama

## Pada Tandon Utama
No. Waktu Debit Air Yang Keluar Dari Ledeng 1 05.00 1,6 Liter/Detik 2 06.00 1,0 Liter/Detik 3 07.00 0,7 Liter/Detik 4 08.00 0,8 Liter/Detik 5 09.00 1,1 Liter/Detik 6 10.00 1,2 Liter/Detik 7 11.00 1,4 Liter/Detik 8 16.00 1,1 Liter/Detik 9 17.00 0,8 Liter/Detik 10 18.00 1,2 Liter/Detik 11 19.00 1,6 Liter/Detik 12 20.00 1,7 Liter/Detik No Jarak Permukaan Air Ke Sensor Kondisi Air Kondisi Kran Dari Ledeng 1 40 cm jernih on 2 40 cm keruh on 3 15 cm jernih on 4 15 cm keruh on 5 10 cm jernih off 6 10 cm keruh off
Tabel 8 Debit Pengisian Tandon Pengendap Pada Tandon Pengendap No. Waktu Debit Air Yang Keluar Dari Ledeng 1 05.00 1,5 Liter/Detik 2 06.00 0, 9 Liter/Detik 3 07.00 0,6 Liter/Detik 4 08.00 0,8 Liter/Detik 5 09.00 1,0 Liter/Detik 6 10.00 1,1 Liter/Detik 7 11.00 1,4 Liter/Detik 8 16.00 1,0 Liter/Detik 9 17.00 0,7 Liter/Detik 10 18.00 1,1 Liter/Detik 11 19.00 1,5 Liter/Detik 12 20.00 1,7 Liter/Detik

## 4. KESIMPULAN
Penerapan  sistem  kontrol  dan  filtrasi  air otomatis  di  Desa  Gadungsari  Kecamatan  Tirtoyudo Kabupaten Malang ini memberikan beberapa manfaat yang  dapat  dirasakan  oleh  masyarakat  sebagai berikut:
1. Peningkatan  kualitas  dan  kejernihan  air  dengan adanya system filtrasi otomatis
2. Efisiensi waktu dan tenaga bagi masyarakat dan pengelola  air  di  desa  mitra  untuk  tidak  sesering mungkin  menguras  tandon  maupun  bak  kamar mandi
3. Meningkatnya  kesejahteraan  masyarakat  akan konsumsi air yang layak

## 5. SARAN
Dalam penerapan alat ini, beberapa keterbatasan  masih  dirasakan  dan  masih  perlu diadakan  perbaikan  dan  evaluasi  secara  kontinu. Adapun  saran-saran  untuk  pengembangan  dalam kegiatan selanjutnya yaitu
1. Instalasi UPS untuk memastikan alat dapat terus bekerja ketika terjadi pemadaman listrik.
2. Perlu adanya solusi untuk menggurangi endapan atau  pembersihan  dasar  tandon  secara  otomatis atau secara efektif.
3. Perlu penempatan sebaik mungkin dan pengamanan  lagi  penempatan  kran  listrik  dan sensor  ketinggian  air  maupun  kekeruhan terhadap kontak dengan air.
4. Perlu  penempatan  yang  baik  dan  aman,  antara penempatan  kabel  penghubung,  alat  dan sensor, jauh dari air maupun hujan.
5. Untuk penempatan alat pengontrol utama jangan terlalu dekat tandon ataupun saat dipasang dekat tandon untuk diamankan sebaik mungkin.

## 6. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Kementrian  Riset  Teknologi  dan  Pendidikan  Tinggi Republik  Indonesia  yang  telah  memberi  kesempatan dan  dana  melalui  Program  Kemitraan  Masyarakat (PKM).
Penulis  juga  mengucapkan  terima  kasih kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyakarat  (LP2M)  Universitas  Negeri  Malang sehingga  kegiatan  ini  dapat  terselenggara  dan terfasilitasi  dengan  baik  dan  bermanfaat  bagi  desa mitra.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Arsyad, S., 2010. Konservasi Air dan Tanah.
[2] Kadir,  A.,  2013.  Panduan  Praktis  Mempelajari aplikasi  mikrokontroler  dan  pemrogramannya menggunakan Arduino.
[3] Loucks,  D.P.,  Van  Beek,  E.,  Stedinger,  J.R., Dijkman,  J.P.  and  Villars,  M.T.,  2017.  Water resources systems planning and management: an introduction to methods, models and applications. Deltares, UNESCO-IHE, Springer.
[4] Nelwan,  F.,  Wuisan,  E.M.  and  Tanudjaja,  L., 2013.  Perencanaan  Jaringan  Air  Bersih  Desa Kima Bajo Kecamatan Wori. Jurnal Sipil Statik, 1(10).
[5] Samekto,  C.  and  Winata,  E.S.,  2010,  June. Potensi  sumber  daya  air  di  Indonesia.  In Seminar  Aplikasi  Teknologi  Penyediaan  Air Bersih  untuk  Kabupaten/Kota  di  Indonesia. Pusat Teknologi Lingkungan. BPPT.
[6] Triyanto,  D.  and  Megawati,  Y.A.,  2016. Prototipe  Alat  Penjernih  Air  Sumur  Otomatis Berbasis  Mikrokontroler  Atmega  8535.  Jurnal
Coding Sistem Komputer Universitas Tanjungpura, 4(1).